Criando um NIEM IEPD, Parte 4: Montagem de IEPD

Projeto de troca de informações em XML entre entidades governamentais dos EUA

Nos primeiros três artigos desta série, aprendemos a modelar uma troca NIEM e definir esquemas de subconjunto e extensão que implementam esse modelo. Agora, damos o passo final e montamos os esquemas, documentação e todos os outros artefatos de uma troca em um IEPD completo e em conformidade com NIEM. Este artigo também descreve o processo de validação e publicação do seu IEPD.

Priscilla Walmsley, Managing Director, Datypic

Photo of Priscilla WalmsleyPriscilla Walmsley é Diretora de Gerenciamento e Consultora Senior na Datypic. Ela é especialista em tecnologias, arquitetura e implementação XML. Mais recentemente, ela trabalha (por meio do Trusted Federal Systems) com o Departamento de Justiça dos EUA na LEXS, uma estrutura IEPD baseada em NIEM. Ela é autora de Definitive XML Schema (Prentice Hall, 2001) e XQuery (O'Reilly Media, 2007). Ela também é coautora de Web Service Contract Design and Versioning for SOA (Prentice Hall, 2008). É possível entrar em contato com a Priscilla pelo e-mail pwalmsley@datypic.com.



02/Jul/2010

A Information Exchange Package Documentation (IEPD) é um acervo de documentos que descrevem uma troca no National Information Exchange Model (NIEM). Em geral, inclui esquemas, amostras, documentação de vários tipos e instruções de renderização. Inclui também vários artefatos específicos de NIEM que são necessários em uma troca em conformidade com NIEM, como documento de metadados e arquivo de catálogo.

Nesta série de artigos, trabalhamos com um exemplo simples de IEPD de Relatório de Roubo (veja em Recursos os links para os primeiros três artigos). Agora que meu modelo UML, Component Mapping Table (CMT) e esquemas estão concluídos, ainda tenho que executar algumas etapas para concluir meu IEPD:

Acrônimos usados frequentemente

  • CMT: Component Mapping Template
  • HTML: Linguagem de marcação de hipertexto
  • IEPD: Information Exchange Package Documentation
  • NIEM: National Information Exchange Model
  • UML: Linguagem de modelagem unificada
  • XHTML: Linguagem de marcação de hipertexto extensível
  • XML: Linguagem de marcação extensível
  • XSLT: Extensible Stylesheet Transformations
  1. Criar mais artefatos relacionados à documentação para explicar adicionalmente a troca. Especificamente, preciso adicionar:
    • Documentação principal para fornecer uma visão geral da troca
    • Um documento de amostra para mostrar uma estrutura de mensagem realista e testar os esquemas
    • Instruções de renderização para fornecer uma visualização legível para humanos dos documentos de amostra
  2. Montar meu IEPD em um modo em conformidade com NIEM, o que envolve o uso da ferramenta "Work with IEPDs" de NIEM para fazer o upload dos meus artefatos e gerar arquivos de documentação adicionais.
  3. Validar meu IEPD quanto à integridade e conformidade com NIEM usando a NIEM Conformance Validation Tool.
  4. Publicar meu IEPD para que possa ser descoberto por outros usuários.

Documentação de IEPD

Para ficar em conformidade com NIEM, o IEPD deve conter—no mínimo—alguma forma de documentação principal e um log de mudanças que descreva as mudanças feitas desde a última versão. É possível incluir qualquer documentação que em geral poderia acompanhar um aplicativo de software no IEPD (na documentação principal ou como arquivos separados), como:

  • Modelos UML (diagramas de sequência, casos de uso, diagramas de classes)
  • Um CMT
  • Regras de negócios (ou seja, restrições de dados que não são expressos nos esquemas nem no modelo)
  • Definições de requisitos
  • Testes e/ou instruções de conformidade
  • Memorandos de entendimento e cartas de aprovação

Os artefatos de documentação que desenvolvi até o momento para o IEPD de Relatório de Roubo são um modelo UML e um CMT. Preciso adicionar documentação principal que descreva em termos gerais o propósito e a estrutura da troca. Vou adicionar também um log de mudanças, que está basicamente vazio visto que esta é a primeira versão da troca. Veja em Downloads um IEPD completo que contém esses documentos.


Criando documentos de amostra

Os documentos XML de amostra são uma parte importante de um IEPD. É difícil conceituar documentos XML com base apenas em um esquema, em especial se estivermos falando de um conjunto complexo de documentos de esquema inter-relacionados. O uso de amostras esclarece que elemento é o elemento-raiz de qualquer tipo de documento e fornece exemplos de dados típicos para cada elemento.

Inclua pelo menos uma amostra em cada elemento-raiz diferente no esquema de troca. Se usarmos um tipo de documento múltiplos propósitos, será preciso fornecer uma amostra para cada propósito. É útil criar uma amostra que contenha todo elemento possível a fim de testar os esquemas e qualquer software escrito para processar os documentos. Para uma troca complexa, pode ser útil criar uma amostra típica que contenha o que provavelmente será incluído em qualquer documento.

Muitos editores XML geram documentos de amostra para você, mas esses documentos em geral contêm dados sem sentido e não dispõem de valores ID e IDREF corretamente relacionados nas associações. Deve-se editar qualquer amostra gerada para torná-la mais típica e significativa. Também recomendo validar suas amostras usando múltiplos processadores devido às diferenças no modo como vários processadores lidam com as sugestões de localização do esquema.

Para o IEPD de Relatório de Roubo, tenho apenas um elemento-raiz possível (tr:TheftReport). A listagem 1 mostra o início de uma amostra completa que criei. Ela tem pelo menos um de cada tipo de elemento permitido na troca e tem valores representativos dos dados.

Listagem 1. Início de um documento de amostra
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="theftreport.xsl" ?>
    <tr:TheftReport xmlns:tr="http://datypic.com/theftreport/exchange/1.0"
    xmlns:nc="http://niem.gov/niem/niem-core/2.0"  
    xmlns:trext="http://datypic.com/theftreport/extension/1.0"
    xmlns:j="http://niem.gov/niem/domains/jxdm/4.1" 
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
    xmlns:s="http://niem.gov/niem/structures/2.0"  
    xsi:schemaLocation="http://datypic.com/theftreport/exchange/1.0                      
    ../schema/exchange/1.0/theftreport-exchange.xsd">  
    <tr:TheftReportDate>2006-05-05</tr:TheftReportDate>
        <trext:Theft s:id="T1"> 
            <nc:ActivityDate>       
                <nc:DateTime>2006-05-04T08:15:00</nc:DateTime> 
            </nc:ActivityDate>
        </trext:Theft>  
        <trext:Theft s:id="T2">  
            <nc:ActivityDate>    
                <nc:DateTime>2006-05-04T09:14:00</nc:DateTime>  
            </nc:ActivityDate>   
        </trext:Theft>     
        <nc:ActivityConveyanceAssociation>       
            <nc:ActivityReference s:ref="T1"/>    
            <nc:ConveyanceReference s:ref="V1"/>  
        </nc:ActivityConveyanceAssociation>       
        <nc:ActivityConveyanceAssociation>        
            <nc:ActivityReference s:ref="T2"/>    
            <nc:ConveyanceReference s:ref="B1"/>  
        </nc:ActivityConveyanceAssociation>       
        <trext:Vehicle s:id="V1">      
            <nc:ItemDescriptionText>2001 Subaru Outback</nc:ItemDescriptionText>   
            <nc:ItemSerialIdentification>   
                <nc:IdentificationID>123455234234</nc:IdentificationID>  
            </nc:ItemSerialIdentification>       
            <nc:VehicleColorPrimaryCode>SIL</nc:VehicleColorPrimaryCode>   
                <nc:ConveyanceRegistrationPlateIdentification>         
                    <nc:IdentificationID>BGE112</nc:IdentificationID>     
                </nc:ConveyanceRegistrationPlateIdentification>          
                <trext:VehicleTaxClassCode>4</trext:VehicleTaxClassCode>
         </trext:Vehicle>     
         ...

Criando instruções de renderização

As instruções de renderização são outra ferramenta útil para ajudar os usuários e implementadores de IEPD a conceituar a troca. É difícil olhar um documento XML complexo e entender seu conteúdo—em especial em um documento NIEM típico, que inclui inúmeros elementos estruturais e associações que conectam diferentes partes do documento. Alguns usuários se distraem com a complexidade da estrutura e os nomes dos elementos em vez de se concentrar no conteúdo real.

Se forem escritas instruções de renderização que transformam os dados XML em HTML legível para humanos, é possível reduzir esse problema. Os objetos associados podem ser reagrupados e exibidos juntos na página, a estrutura irrelevante pode ser ignorada e os valores da lista de códigos crípticos podem ser transformados em seus equivalentes legíveis.

A renderização de documentos XML em geral é feita com uma folha de estilo XSLT. Em geral, recomendo usar apenas o XSLT versão 1.0 para renderização HTML simples, visto que essa versão é suportada pelos principais navegadores. Fornecer uma folha de estilo XSLT no mesmo diretório das amostras permite que os usuários deem um clique duplo em uma amostra (ou a abram em um editor XML) e vejam a versão HTML renderizada. A instrução de processamento (que começa com <?xml-stylesheet) na primeira linha da listagem 1 indica que folha de estilo XSLT usar.

Para o IEPD de Relatório de Roubo, criei uma folha de estilo XSLT 1.0 bem simples (incluída no IEPD em Downloads) que apresenta o Relatório de Roubo em um modo fácil e simples, como mostra a Figura 1. O XSLT junta cada roubo com sua localização, veículo, vítima e testemunha associados a fim de apresentar os dados de forma lógica. (Consulte a versão somente texto da Figura 1.)

Figura 1. Amostra renderizada
Screen capture of rendered sample reports

Montando um IEPD

O NIEM fornece uma ferramenta "Work with IEPDs" para reunir seus artefatos IEPD e montar o pacote completo (veja o link em Recursos). Embora seja possível montar um IEPD à mão, com o uso da ferramenta costuma ser mais fácil, visto que ela permite gerar automaticamente dois artefatos específicos de NIEM exigidos para conformidade com NIEM: o documento de metadados e o arquivo de catálogo, que serve como índice. Isso também resulta em um IEPD com uma estrutura do arquivo mais consistente.

Para usar a ferramenta, clique em Create/Upload IEPD no menu à esquerda da página. Ao fazer isso, aparecerá a página da Figura 2.

Figura 2. Criar/fazer upload de uma página de IEPD
Screen capture of the Create/upload an IEPD page in the Work with IEPDs tool

Depois de clicar em Begin, será perguntado se há um arquivo zip IEPD existente do qual deseja fazer o upload. Se já houver um conjunto compactado de artefatos IEPD, será possível clicar em Yes e fazer o upload do arquivo zip. Ao trabalhar com a ferramenta para o exemplo de Relatório de Roubo, eu cliquei em No para fazer o upload de cada arquivo individualmente.

Ao clicar em No, a ferramenta exibe a página mostrada na Figura 3. Essa página permite especificar um nome de diretório-raiz. Para o Relatório de Roubo, escolhi TheftReport como diretório-raiz. Também nessa página, para adicionar artefatos individuais ao IEPD, clique no link Add Artifact.

Figura 3. Página Upload Artifacts
Screen capture of the Upload Artifacts page in the Work with IEPDs tool

Adicione a extensão e os esquemas de troca, lista de desejos, subconjunto, documento de amostra, instruções de renderização, CMT, modelo UML, log de mudanças e documentação principal usando essa página. Note que você deve compactar os esquemas de subconjunto em um arquivo; quando a ferramenta gera novamente o IEPD, esse arquivo será descompactado.

Para cada artefato adicionado, escolha um tipo. Fazer isso é importante, porque afeta o modo como o arquivo de catálogo é gerado e os diretórios padrão usados para os componentes. Também é possível escolher um caminho do diretório nessa página. Para consistência, clique em use recommended path para cada artefato, e a ferramenta preencherá o caminho. A única mudança que fiz no caminho recomendado foi incluir um subdiretório 1.0 para troca e esquemas de extensão, porque queria que a estrutura de diretório imitasse o nome do espaço de nomes. Adicionei também uma descrição para cada artefato. A Figura 4 mostra o resultado. (Consulte a versão somente texto da Figura 4.)

Figura 4. Artefatos adicionados
Screen capture of added artifacts on the Edit Artifacts page, includes list of artifacts

Depois de terminar de adicionar artefatos, clique em Next para ir até a página Enter Metadata mostrada na Figura 5. Nela, são fornecidos metadados sobre o IEPD, como nome, descrição, versão, organização e ponto de contato. A ferramenta usa essas informações para gerar um documento XML chamado metadata.xml incluído no IEPD.

Figura 5. Página Enter Metadata
Screen capture of the Enter Metadata page in the Work with IEPDs tool

Uma coisa ligeiramente confusa sobre essa página é que os campos necessários para conformidade com NIEM não são todos marcados com asteriscos amarelos. Mais adiante, quando for validado seu IEPD, será informado se falta algum metadado necessário. Em geral, é melhor preencher todos os que forem relevantes. Quando terminar com os metadados, clique em Next para ir até a página de resumo mostrada na Figura 6.

Figura 6. Página de resumo do IEPD
Screen capture of the IEPD Details summary page in the Work with IEPDs tool

Ali, é possível clicar em Validate IEPD para determinar se seu IEPD contém todos os metadados necessários. Depois de validado, clique em Upload IEPD para salvar o IEPD no seu perfil de modo a poder recuperá-lo mais tarde sob My IEPDs. Note que fazer o upload do seu IEPD não o torna automaticamente visível para outros usuários do Web site.

Por fim, para realmente gerar o IEPD, clique em Download na página IEPD Successfully Uploaded. É possível fazer o download, modificar ou excluir qualquer dos seus IEPDs a qualquer momento clicando em My IEPDs no menu à esquerda das páginas de ferramentas.

Observando o IEPD gerado, será possível ver uma cópia de todos os artefatos dos quais se fez o upload além de dois novos arquivos gerados. O documento metadata.xml, na listagem 2, fornece um formato padronizado entre IEPD para fornecer informações sobre a troca.

Listagem 2. Documento de metadados
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <Metadata>  
    <URI>http://www.datypic.com/theftreport</URI>
    <Name>Theft Report</Name>  
    <Summary>Exchange to report thefts of motor vehicles and bicycles in the state 
    on a daily basis</Summary> 
    <Description>Contains information about a theft of a motor vehicle or bicycle, 
    including the theft date, location, description and identifiers of         
    the stolen property, and victim and witness information.</Description>  
    <Version>1.0</Version>  
    <URL>http://www.datypic.com/theftreport</URL>  
    <CreationDate>03/01/2010</CreationDate>  
    <LastRevisionDate>03/01/2010</LastRevisionDate>  
    <NextRevisionDate>06/01/2010</NextRevisionDate>  
    <NIEMVersion>2.0</NIEMVersion>   
    <Security>Public</Security>   
    <Maturity>2</Maturity>   
    <Status>Final</Status>  
    <Schedule/>   
    <Lineage/>     
    <Relationships/>  
    <Keywords/>   
    <Domain>Justice, </Domain> 
    <ExchangePartners/>  
    <Process/>   
    <TriggeringEvent/>   
    <Conditions/>   
    <Endorsements/>  
    <Sponsors>Datypic</Sponsors> 
    <Purpose>Report thefts of motor vehicles and bicycles to interested parties</Purpose> 
    <MessageExchangePatterns>publish/subscribe</MessageExchangePatterns> 
    <CommunicationsEnvironment/> 
    <ExchangePartnerCategories>Law Enforcement, DMV, 
    Department of Revenue</ExchangePartnerCategories> 
    <AuthoritativeSource>      
    <Category>none</Category>      
    <Organization>            
    <Name>Datypic</Name>    
    <Address1/>         
    <Address2/>        
    <City/>           
    <State/>        
    <Zip/>          
    <Country/>      
    <URL>http://www.datypic.com</URL>
    </Organization>      
    <PointOfContact>    
    <Name>Priscilla Walmsley</Name>  
    <Address1/>     
    <Address2/>        
    <City/>      
    <State/>     
    <Zip/>        
    <Country/>    
    <Phone>231-555-1212</Phone>      
    <Fax/>          
    <Email>pwalmsley@datypic.com</Email>    
    </PointOfContact>    
    </AuthoritativeSource> 
    </Metadata>

O arquivo catalog.html é um documento XHTML que serve como índice dos artefatos no IEPD. Ele é mostrado na sua forma legível para humanos e renderizada na Figura 7. O catálogo também é legível por máquina, graças ao rddl:purpose integrado ao XHTML. (Consulte a versão somente texto da Figura 7.)

Figura 7. Arquivo de catálogo IEPD renderizado
Screen capture of rendered IEPD catalog file

Validando o IEPD

Depois de criar um IEPD, é possível testá-lo quanto à conformidade usando a NIEM Conformance Validation Tool (veja o link em Recursos). Esse processo assegura que todos os artefatos necessários estejam presentes no IEPD. Ele também testa os esquemas com relação a algumas das regras dos esquemas em conformidade com NIEM definidos no documento NIEM Naming and Design Rules (NDR).

Na página principal da Conformance Validation Tool, clique em Begin para abrir a página mostrada na Figura 8. Ela avisa para fazer o upload de um arquivo, que será seu IEPD inteiro como arquivo zip. A ferramenta usa o arquivo de catálogo para determinar a localização e o tipo de todos os artefatos. Após percorrer a página que lhe pede para verificar o propósito dos seus artefatos, uma nova seção dessa página, chamada My Validations, aparece com um relatório de conformidade do seu IEPD.

Figura 8. Ferramenta de conformidade
Screen capture of Conformance Validation tool in the Work with IEPDs tool

A Figura 9 mostra a página de resumo do relatório de conformidade, em formato Microsoft® Office Excel®. Ela possui várias planilhas:

  • Summary são as informações estatísticas básicas mostradas na Figura 9.
  • NDR - All Rules fornece uma lista de todas as regras no NDR e, para as que podem ser verificadas automaticamente, se os esquemas do IEPD foram aprovados. Para cada regra que não pode ser verificada automaticamente, uma lista suspensa permite indicar que foi verificada manualmente.
  • NDR - Schemas é um resumo de todos os documentos de esquema e se estão em conformidade com NIEM.
  • NDR - Rules Auto Failed é uma lista de cada instância de uma violação de regra NDR.
  • IEPD - Metadata é uma lista de todos os campos de metadados, marcando um erro se forem necessários, mas estiverem ausentes.
  • IEPD - Catalog é uma lista de todos os tipos de artefatos, marcando um erro se forem necessários, mas estiverem ausentes.

(Consulte a versão somente texto da Figura 9.)

Figura 9. Resumo de relatório de conformidade
Screen capture of Conformance report summary

Uma cópia completa do relatório de conformidade do IEPD de Relatório de Roubo está disponível em Downloads.


Enviando um IEPD para repositórios públicos

IEPDs são feitos para serem compartilhados. Embora o NIEM ajude a interoperabilidade ao fornecer definições e técnicas comuns, os documentos XML de dois IEPDs que usam diferentes subconjuntos de NIEM não são intercambiáveis. Portanto, a reutilização de IEPDs é vital para obter interoperabilidade.

Para que outros usem seu IEPD, ele precisa ficar disponível publicamente para que outros o descubram. Dois Web site principais fornecem diretórios de IEPDs existentes, e enviar seu IEPD para esses sites é fácil.

Primeiro, é possível alistar seu IEPD no próprio Web site NIEM para disponibilizá-lo sob a função de procura da ferramenta Work with IEPDs. Para fazer isso dentro da ferramenta Work with IEPDs, abra sua página de resumo do IEPD. Clique no link Edit no canto superior direito e clique em Edit Visibility/Sharing para abrir a página Edit Artifact Visibility mostrada na Figura 10.

Figura 10. Editando a visibilidade de IEPD
Screen capture of the Editing IEPD visibility page in the Work with IEPDs tool

Ali, selecione Shared para tornar o IEPD visível. Também é possível ocultar artefatos individuais (limpando a caixa de seleção ao lado deles) mesmo que o IEPD em si continue visível. Isso permite que os usuários saibam da existência do IEPD mesmo que artefatos individuais sejam sigilosos. Clique em Update Visibility quando concluir.

O segundo local para enviar seu IEPD é o Office of Justice Programs (OJP) IEPD Clearinghouse. Para isso, visite o Web site da agência reguladora (veja o link em Recursos), e clique em Submit IEPD Information para obter um formulário no qual é possível fazer o upload do seu IEPD.


LEXS: Uma alternativa a criar um IEPD inteiro

Agora que entendemos o processo de desenvolvimento de um NIEM IEPD, pense novamente se essa é uma tarefa em que deve se empenhar. A Parte 1 desta série sugeriu avaliar a possibilidade de reutilizar um IEPD existente antes de criar o seu próprio do zero. Não só sua interoperabilidade com outros aplicativos será melhorada, mas haverá também uma grande economia de trabalho.

Contudo, às vezes é difícil localizar um IEPD que atenda a todos os seus requisitos. Nesses casos, uma boa solução é a Logical Entity Exchange Specification (LEXS). LEXS é uma estrutura de NIEM IEPD que equilibra os objetivos concorrentes de interoperabilidade e flexibilidade ao separar os documentos em uma carga útil de compilação e estruturada. A compilação, que contém os componentes NIEM mais comumente usados, tem uma estrutura fixa e é interoperável entre todos os IEPDs baseados em LEXS. Uma carga útil estruturada permite que IEPDs individuais baseados em LEXS estendam e customizem o modelo base do LEXS. O LEXS também fornece soluções para manipular a troca de mensagens, pesquisar, assinaturas, anexos e renderização. Consulte Recursos para obter um link para o Web site do LEXS.


Conclusão

Esse é o artigo final de uma série que descreve o processo de criação de um NIEM IEPD. Ao longo desta série, vimos como modelar uma troca, criar um subconjunto NIEM adequado ao modelo e escrever suas próprias extensões do NIEM. Este artigo descreveu a etapa final: montagem de esquemas, documentação e outros artefatos em um IEPD. Seguir essas recomendações de uma troca em conformidade com NIEM o ajudará a aproveitar a promessa do NIEM: Facilitar o compartilhamento de informações entre organizações do setor público e privado.


Downloads

DescriçãoNomeTamanho
Complete IEPDniem4iepd.zip157KB
IEPD Conformance Reportniem4confreport.zip26KB

Recursos

Aprender

  • Criando uma NIEM IEPD, Parte 1: Modele sua troca NIEM (Priscilla Walmsley, developerWorks, janeiro de 2010): Defina uma solução de início ao fim usando o National Information Exchange Model (NIEM), uma iniciativa patrocinada pelo governo dos EUA para facilitar o compartilhamento de informações entre organizações dos setores público e privado nesta série de quatro artigos.
  • Criando uma NIEM IEPD, Parte 2: Mapa e subconjunto de NIEM (Priscilla Walmsley, developerWorks, fevereiro de 2010): Na Parte 2 desta série de artigos em quatro partes, avance para a próxima etapa—mapear o modelo para NIEM para determinar quais partes do NIEM o intercâmbio pode usar novamente. Aprenda também a criar um subconjunto do modelo NIEM para incluir em um IEPD.
  • Criando uma NIEM IEPD, Parte 3: Extensão de NIEM (Priscilla Walmsley, developerWorks, março de 2010): Na Parte 3, explore o que fazer com as partes de seu modelo que não são mapeadas diretamente para o NIEM, ao criar esquemas de extensão e intercâmbio para definir seus tipos e propriedades customizados.
  • NIEM: Consulte o Web site do NIEM para obter informações adicionais sobre o objetivo e a abordagem do NIEM.
  • Requisitos de IEPD: Obtenha todas as regras que governam os IEPDs em conformidade com o NIEM.
  • Office of Justice Programs IEPD Clearinghouse: Envie seu IEPD para a agência reguladora.
  • LEXS: Aprenda mais sobre o uso de LEXS como alternativa a criar seu próprio IEPD.
  • Curso Prático sobre o NIEM para Implementadores: Obtenha orientações mais detalhadas sobre montagem de NIEM IEPD assistindo a esse curso, que está disponível on-line e gratuitamente.
  • My developerWorks: Personalize sua experiência do developerWorks.
  • Certificação XML da IBM: Descubra como se tornar um Desenvolvedor Certificado pela IBM em XML e tecnologias relacionadas.
  • Biblioteca técnica de XML: Veja na Zona de XML do developerWorks uma grande variedade de artigos técnicos e dicas, tutoriais, padrões e Redbooks da IBM.
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